每种电气和电子设备都会产生电磁辐射,包括辐射和传导(如果另一个导电结构足够靠近)。任何非直流信号都可能产生辐射发射,这些信号会刺激很长的导体,然后导体就会像天线一样将传导的电信号转换成电磁信号或辐射发射。这些辐射可能来自开关电源的切换、数字电路、通过设备传输的交流电源、任何信号发生器,如振荡器/谐振器等。传导发射与辐射发射不同,它们不是被转换为电磁能并辐射出去,而是被传导到附近的电缆中,通常是电源线或通信线。
辐射抗扰度
辐射抗扰度是使用辐射电磁场来刺激测试产品,以复制正常产品使用中通常会遇到的潜在电磁干扰。辐射抗扰度的例子包括产品暴露于启动或关闭的电机、附近的无线通信发射机等。辐射抗扰度测试的目的是确保产品在特定振幅和频率下能承受最小的辐射电磁。该测试基本上与辐射发射测试相反。使用外部信号发生器将射频音调馈送到放大器,放大器连接到天线,天线将转换后的信号导向测试产品的辐射电磁场。通常会对信号进行某种调制,以便在一定程度上复制通信信号。信号电平和频率范围取决于应用,工业和军事/汽车应用通常需要最高的信号电平。
这种类型的测试可能会对产品运行造成各种问题,这些问题通常取决于刺激的场强和频率以及产品的设计方式。辐射能量在产品内部的拾取位置取决于信号的频率以及产品的相对长度和几何结构。对于带有射频端口和天线的产品来说,这些区域尤其容易受到影响,因为它们能最有效地耦合电磁场刺激的能量。
传导抗扰度

传导抗扰度测试基于这样一个概念,即附近的电源布线可能导致干扰耦合到主电源和信号电缆中。在这种测试中,放大的信号发生器刺激作为共模干扰被注入设备的布线中。这可以通过 CDN、BCI 探头、电磁夹钳或使用电阻器直接注入共模信号来实现。共模滤波有助于增强设备的传导抗扰度。在敏感端口(如模拟输入端口)进行额外滤波也有助于提高传导抗扰度性能。
静电放电(ESD)
静电放电测试在 EMC 标准中极为常见,因为几乎所有与用户接触的电气或电子产品都可能受到这种自然现象的影响。静电放电是指物体或人体积累大量静电荷(通常为千伏)时发生的放电现象。当用户或物体积累了这种电荷,并靠近另一个不具有相同电荷电势的物体或用户时,就会发生放电,从而平衡静电电势。这可能会导致严重的空气放电,甚至直接接触放电,产生数千伏的电势。
静电放电测试通常是为了模仿这种自然现象而进行的,在这种测试中,产品会受到千伏的放电,无论是空气放电还是直接接触放电,放电的部位通常都会暴露在用户面前(人体接触)。测试通常在标准的低放电水平下进行,然后逐渐升高到适当的最高水平。在每个级别上都要对产品进行测试,以确保产品在每个级别上都能保持其所有功能。
静电放电测试对许多产品来说都是特别具有挑战性的,会导致故障频发。常见的故障模式包括 I/O 端口和通信接口损坏、显示器损坏、内存和数字存储损坏、逻辑错误以及产品复位或模式切换。
电快速瞬态 (EFT)
EFT 测试旨在复制实际应用中电感负载的快速开关。这些负载可能是电机/继电器、大型电缆/电缆束、电力开关或灯具镇流器。EFT 脉冲的上升时间通常为纳秒级,长度为几十纳秒,但通常是串联传输。测试设备通常通过交流电源电缆注入 EFT 脉冲,但信号/控制端口也可使用某种类型的电容耦合进行测试。如果不对敏感端口进行适当的电源线滤波和保护,EFT 脉冲可能会导致集成电路、其他电子硬件损坏、通信电路损坏、模拟电路错误以及音频产品出现咔嗒声。
浪涌
浪涌测试旨在复制低频电涌,如雷击或附近的闪电事件。这还包括电源开关事件、电网绝缘故障、无功负荷开关、保险丝熔断以及其他相对较快的电源故障。浪涌抗扰度测试通常是由浪涌模拟器/发生器向设备的交流电源线路注入信号,但也可以测试直流电源线路或信号/控制端口。浪涌保护对于防止浪涌暴露损坏内部硬件至关重要。
磁场
最常见的磁场测试是将产品暴露在主电源线类型信号驱动的磁场中。这种类型的测试是为了确保产品在暴露于附近的交流电源线时能正常工作。还有其他类型的磁场测试与辐射抗扰度测试更为相似,但只使用磁场刺激。不包含通常对磁场刺激敏感的器件的设备通常可免于磁场测试,但包含继电器、霍尔元件、电动麦克风、磁场传感器等的设备通常要接受测试。
电压跌落、骤降和中断
这种类型的测试旨在确保产品在电源电压或交流电源电压快速下降或长时间降到较低水平(断电状态)时能够正常安全地运行。这些电源波动会导致产品反复重启或重新启动,并可能出现与反复从低功率启动和停止有关的故障模式。由交流主电源或直流电源直接持续供电的设备可能难以通过此测试,而确保设备在电源尖峰或停电时安全关闭和重置则会有所帮助。
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